带薄壁零件工艺分析案例

薄壁零件的加工方法与实例分析摘要：在车削时因为薄壁零件的壁厚度还不到孔径的1/15，所以装夹非常的困难，非常容易出现震动和热变形的情况，零件的尺寸、形位精度以及表面的粗糙程度都会受到影响。

讨论了薄壁零件的加工办法，并对实际加工工艺进行了分析。

装夹零件可以使用液性塑料定心夹具来进行，这样可以降低零件变形的概率，从而对薄壁零件的加工精度进行确定，并使薄壁零件满足最初的设计标准和使用要求。

关键词：薄壁零件；加工；分析在现代五金制造行业薄壁零件得到了广泛使用，而防止变形是对薄壁零件进行车削加工过程中的关键，在实际车削过程中导致零件出现变形的主要原因有切削力度、夹紧力度、切削热、定位过程中产生误差以及加工零件弹性出现了变形等等，其中夹紧力度和切削力度是对零件加工精度影响最大的两个因素。

由此可以看出对切削用量进行科学合理的选择、对刀具的几何角度进行科学确定以及减少对零件的切削力度和切削热的重要性，降低零件变形的有效方式就是对夹紧方法以及夹紧力度的大小进行改变。

1通过车削对薄壁零件进行加工1.1加工方法1.1.1提高辅助支承面对薄壁零件进行车削时的刚性以及减小变形可以通过辅助支承面来提升。

1.1.2对夹紧力方向和着力点进行改变夹紧力的方向应该选择在可以降低夹紧力的部位。

例如套类的薄壁零件可以将纵向夹紧力改为横向夹紧力。

而圆盘类的薄壁零件可以将横向夹紧力改为纵向夹紧力。

当薄壁零件纵向和横向的刚性都比较差时，要保持夹紧力和切削力方向一致，这也是将小夹紧力改为大夹紧力的有效方法。

支撑点的正对面和切削力部位周围应该是夹紧力的着力点，可降低发生变形的概率。

1.1.3夹紧力机构可以使均匀夹紧力机构替换局部夹紧力机构，可以选择大面软爪、扇形软爪以及开缝套筒和液性塑料定心夹具来进行，从而降低变形的发生概率。

1.1.4分离粗、精加工当对粗、精加工过程中使用同一种夹具的时候，由于粗加工的余量大，因此需要比较大的切削力度，更需要很大的夹紧力度。

数控车加工薄壁组合零件工艺分析与加工方案摘要：在数控车加工过程中，经常碰到一些薄壁零件的加工。

本文详细分析了薄壁零件加工的特点、防止变形的工艺方法、车刀几何角度及切削参数的选择，结合在教学实践中的实例设计出加工方案。

关键词：薄壁零件工艺分析加工方案1薄壁工件的加工特点车薄壁工件时，由于工件的刚性差，在车削过程中，可能产生以下现象。

1.1因工件壁薄，在夹压力的作用下容易产生变形。

从而影响工件的尺寸精度和形状精度。

当采用如图1所示三爪卡盘夹紧工件加工内孔时，在夹紧力的作用下，会略微变成三角形，但车孔后得到的是一个圆柱孔。

当松开卡爪，取下工件后，由于弹性恢复，外圆恢复成圆柱形，而内孔则如图2所示变成弧形三角形。

若用内径千分尺测量时，各个方向直径D相等，但已变形不是内圆柱面了，这种现象称之为等直径变形。

1.2因工件较薄，切削热会引起工件热变形，从而使工件尺寸难以控制。

对于线膨胀系数较大的金属薄壁工件，如在一次安装中连续完成半精车和精车，由切削热引起工件的热变形，会对其尺寸精度产生极大影响，有时甚至会使工件卡死在夹具上。

1.3在切削力（特别是径向切削力）的作用下，容易产生振动和变形，影响工件的尺寸精度，形状、位置精度和表面粗糙度。

2减少和防止薄壁件加工变形的方法2.1工件分粗，精车阶段粗车时，由于切削余量较大，夹紧力稍大些，变形也相应大些；精车时，夹紧力可稍小些，一方面夹紧变形小，另一方面精车时还可以消除粗车时因切削力过大而产生的变形。

2.2合理选用刀具的几何参数精车薄壁工件时，刀柄的刚度要求高，车刀的修光刃不易过长（一般取0.2~0.3mm），刃口要锋利。

2.3增加装夹接触面如图3所示采用开缝套筒或一些特制的软卡爪。

使接触面增大，让夹紧力均布在工件上，从而使工件夹紧时不易产生变形。

2.4应采用轴向夹紧夹具车薄壁工件时，尽量不使用径向夹紧，而优先选用如图4所示轴向夹紧方法。

工件靠轴向夹紧套（螺纹套）的端面实现轴向夹紧，由于夹紧力F沿工件轴向分布，而工件轴向刚度大，不易产生夹紧变形。

薄壁类零件的车削工艺分析段立波一．引言薄壁类零件指的是零件壁厚与它的径向、轴向尺寸相比较, 相差悬殊, 一般为几十倍甚至上百倍的金属材料的零件，具有节省材料、结构简单等特点。

薄壁类零件已广泛地应用于各类石油机械部件。

但是薄壁类零件的车削加工是比较棘手的，具体的原因是因为薄壁类零件自身刚性差、强度弱，在车削加工中极容易变形，很难保证零件的加工质量。

如何提高薄壁类零件的加工精度是机械加工行业关心的话题。

二．薄壁类零件车削过程中常出现的问题、原因及解决办法我们在车削加工过程中，经常会碰到一些薄壁零件的加工。

如轴套薄壁件（图1），环类薄壁件（图2），盘类薄壁件（图3）。

本文详细分析了薄壁类零件的加工特点、防止变形的装夹方法、车刀材料、切削参数的选择及车刀几何角度。

进行了大量的实验,为以后更好地加工薄壁类零件,保证加工质量,提供了理论依据。

图1轴套薄壁件图2环类薄壁件图3盘类薄壁件1.薄壁类零件的加工特点1.1因零件壁薄，在使用通用夹具装夹时，在夹压力的作用下极易产生变形，而夹紧力不够零件又容易松动，从而影响零件的尺寸精度和形状精度。

如图4所示，当采用三爪卡盘夹紧零件时，在夹紧力的作用下，零件会微微变成三角形，车削后得到的是一个圆柱体。

但松开卡爪，取下零件后，由于零件弹性，又恢复成弧形三角形。

这时若用千分尺测量时，各个方向直径相同，但零件已变形不是圆柱体了，这种变形现象我们称之为等直径变形。

图4三爪卡盘装夹1.2因零件较薄，加工时的切削发热会引起零件变形，从而使零件尺寸难以控制。

对于膨胀系数较大的金属薄壁零件，如在一次安装中连续完成半精车和精车，由切削热引起零件的热变形，会对其尺寸精度产生极大影响，有时甚至会使零件卡死在芯轴类的夹具上。

1.3薄壁类零件加工内孔中，一般采用单刃镗刀加工，此时，当零件较长时，如果刀具参数及切削用量处理不当，将造成排屑困难，影响加工质量，损伤刀具。

1.4由于切削力和夹紧力的影响，零件会产生变形或振动，尺寸精度和表面粗糙度不易控制。

薄壁套件加工工艺分析及应用实例机械论文论文导读:：薄壁套件在结构上与刚性套件的区别为“壁薄”，其加工时在各影响因素的作用下，主要技术难点为变形较大，加工精度难以保证。

本文主要分析引起变形的各影响因素，继而探析减小变形的有效工艺措施，并通过生产实例进行工艺验证，取得较好的实际良效，有效地保证了其加工精度要求。

论文关键词：薄壁套件，工艺分析，应用实例俗话说“车工最怕车细长轴、薄壁套”，此话不无道理。

套类零件是用来支承旋转轴及轴上零件或用来导向的，该类零件的主要表面是内孔和外圆，其主要技术要求是内孔及外圆的尺寸以及圆度要求；内外圆之间的同轴度要求；孔轴线与端面的垂直度要求。

薄壁套类零件壁厚很薄，径向刚性很差，在加工过程中受切削力、切削热及夹紧力等诸多因素的影响，极易变形，且变形程度严重，导致以上各项技术要求难以保证。

针对这些问题机械论文，结合本人多年的生产实践经验，本文对薄壁套类零件加工过程中装夹方法、切削用量、刀具几何角度等做了深刻的探讨，以供大家参考、共享。

一、薄壁套件的加工工艺分析1、工件装夹方法薄壁类零件在加工过程中如果采用普通装夹方法，会因为产生很大的变形而无法保证加工精度。

例如用三爪自定心卡盘夹持薄壁套筒镗孔：夹紧后套筒呈三棱形（图1a），虽然镗出的孔成正圆形（图1b），但松开后，套筒的弹性恢复使已镗成圆形的孔变成了三角棱圆形（图1c）。

（a）三爪自定心卡盘装夹（b）镗孔后（c）松开后（d）开口过渡环装夹图1套筒夹紧变形误差故薄壁类零件的装夹，一般应增大工件的支承面和夹压面积，或增加夹压点使之受力均匀，并减小夹压应力和接触应力，必要时可增设辅助支承，以增强工件的刚性。

具体措施如下：（1）采用工艺凸台装夹车削时在坯料上预留一定的夹持长度，在工件完成内孔、外圆及端面的加工后切掉。

这样不但防止了工件产生太大变形，而且保证了内孔、外圆及端面间的位置精度。

但这种方法在应用中局限性而且会造成材料的浪费。

薄壁零件加工工艺方法分析摘要：为解决薄壁零件在机械加工中易变形、尺寸公差、形位公差难于保证的问题，文章通过合理安排工艺路线、高速铣、对称分层铣削、增加工艺加强筋的加工方法，有效地降低了零件在机械加工过程中的变形，提高了零件精度，为类似薄壁件的加工提供了参考。

关键词：高速铣;对称分层铣;加强筋薄壁零件以质量轻、节约材料、结构紧凑等优点，已广泛应用于航空航天工业。

但该类刚度较低，易变形，加工精度难以保证，直接影响到产品的加工质量。

1 引起薄壁件变形的因素分析引起薄壁件变形的因素，如图1所示。

对影响薄壁件加工精度的因素有所了解后，我们通过对工艺参数进行合理设置，对工艺路线进行合理安排刀具参数、走刀路径与方式等方面进行考虑及优化，控制影响变形的可控因素，从而减小零件变形。

2 装夹方式的合理选择对于薄壁件而言，零件的装夹是一个非常重要的问题。

在选择定位基准进行装夹时，通常选用面积较大、精度较高的面，装夹点应尽可能对称。

常用装夹方式有：虎钳、压板、三爪卡盘。

对于铣加工来说，通常时采用虎钳在工件两端施加作用力而夹紧，但对于薄板类来说容易造成装夹变形，如图2所示，压板装夹如图3所示。

而压板装夹不仅可以解决受夹紧力装夹变形的问题，而且四周铣削后，切断前，零件与毛坯之间有0.1～0.2 mm的粘接，所以内应力的产生不会造成零件有较大变形。

现在对于精度特别高的零件采用真空吸盘直接吸附零件，不需要额外的外力夹紧工件，从而能有效的减小零件变形。

3 数控铣削方式的合理选择零件加工中，在其它条件不变，加工时间的长短取决走刀轨迹的长短。

因此合理选择走刀轨迹对提高加工效率有很大影响。

对于腔体类零件一般走刀轨迹有行切法和环切法两种，如图4所示。

与行切法相比，零件受对称切削力，应力释放均匀，可一定程度上提高零件的加工精度。

同时，当零件上有对称腔体时，不宜一个腔体加工完再加工另一个腔体，采用分层对称环切可有效控制产品的质量。

精加工时，一般内腔已经进行了粗加工，这时再加工腔体外壁时，尤其由于薄而长的零件。

薄壁零件铁板凳支架加工工艺分析与设计一、工艺分析1.材料选择：选择合适的薄壁钢板作为原材料，常用的材料有普通碳素钢、低合金钢等。

2.切割工艺：采用激光切割、等离子切割或剪板机切割等工艺进行切割，使得板材能够得到所需的尺寸和形状。

3.弯曲工艺：使用弯曲机、折弯机或滚弯机进行弯曲，使得板材能够弯曲成凳支架的各个零件，注意控制弯曲的尺寸精度和角度。

4.焊接工艺：通过对零件进行翻边、对位和夹紧等措施，采用焊接工艺对零件进行焊接。

常用的焊接工艺有电弧焊、气体保护焊等。

5.表面处理工艺：对焊接完成的凳支架进行表面处理，常用的方法有打磨、喷涂、电镀等，以提高外观质量和耐腐蚀性。

二、工艺设计在工艺设计中，需要进行零件设计和加工工艺选择。

1.零件设计：根据凳支架的使用要求和功能要求，设计出凳支架的各个零件，并确定好其尺寸、形状和连接方式等。

2.加工工艺选择：根据零件的形状、尺寸和加工难度等因素，选择合适的加工工艺。

例如，对于形状简单的板件可以采用激光切割和折弯工艺；对于形状复杂的板件可以采用剪板机切割和滚弯工艺。

3.工艺参数确定：确定加工工艺的相关参数，如切割速度、焊接电流和电压等，以确保加工过程的稳定性和质量。

4.设计制作工艺装备：根据选择的加工工艺，设计制作所需的工艺装备，包括切割机、弯曲机、焊接机等。

同时，注意工艺装备的安全性和稳定性。

5.工艺流程设计：确定各个加工工艺的顺序和流程，确保各个工艺之间的协调和衔接，提高加工效率和产品质量。

三、结论薄壁零件铁板凳支架的加工工艺分析与设计需要综合考虑材料选择、切割工艺、弯曲工艺、焊接工艺和表面处理工艺等因素。

通过合理的工艺分析和设计，可以确保凳支架的加工质量和工艺效率，满足产品的使用要求和外观要求。

同时，还需要注意工艺装备的选择和工艺流程的设计，以保证加工过程的安全性和稳定性。

一、零件分析零件材料为NCu30-4-2-1蒙乃尔棒，是一种以金属镍为基体添加铜、硅、铁、锰等其他元素而成的合金，其中硅含量高达4%以上，使得此合金比普通蒙乃尔合金韧性好，强度更高，硬度更高，是一种难加工材料。

图1所示为冷屏零件模型，零件为典型的薄壁结构。

由于零件内孔最小处仅有φ6+0.10/+0.02mm，而外圆最大处达到φ20.70/-0.21mm，没有合适的管材，只能使用φ45mm蒙乃尔棒加工，加工余量大，内部完全掏空，材料去除率达99.7%以上。

整个零件平均壁厚0.25mm，最薄处壁厚仅为0.15mm，内部存在两个4mm 宽的深内环槽，与一个锥面，加工中极易产生变形。

图1 冷屏零件模型1、主要加工要素和技术要求零件的主要结构及尺寸如图2所示。

精度要求较高的要素为0.15+0.15/-0.05mm、0.25+0/-0.05mm、φ12.7+0.05/0mm、φ6+0.10/+0.02mm、R9+0/-0.09mm、φ20+0.10/+0.05mm和。

图2 零件主要尺寸2、主要技术难点（1）零件为超薄壁壳体结构，最薄壁厚仅0.15mm左右，刚性差，最后精加工时切削力稍大，零件就会弯曲变形甚至折断。

加工时易颤振和振刀，影响加工精度和表面质量。

（2）零件刚性极差，受力后易变形，因此加工过程如何有效控制内应力变形、装夹变形、切削力变形和切削热变形是保证零件精度的关键。

（3）零件上深的内环槽排屑困难，零件内孔最小处仅为φ6+0.10/+0.02mm，两个φ12.8mm的内腔较深，距离加工端面最远13.2mm，刀具悬伸较长，加工时容易产生振刀。

内腔较深，同时材料韧性好，产生的带状切屑断屑性能不好，缠成一团排屑困难，精加工内槽轮廓时，正常刀具或者普通磨制刀具使用常规方法无法加工。

（4）φ6+0.10/+0.02mm的通孔与φ12.7mm、深0.3mm孔位于切断面，在首道工序中无法完成，必须分工序加工，而此时零件已基本加工成形，壁厚仅有0.15mm，刚性差，不仅无合适装夹面，而且易装夹变形，因此，合适的装夹设计十分关键。

薄壁类金属零件数控加工工艺分析摘要：机械制造行业中，经常遇到圆环薄壁型金属零件，此类零件壁厚很薄（2～8mm）、尺寸精度和表面质量要求高、外径尺寸较大（300～800mm）、结构复杂、刚性差，装夹起来非常不便，极易弄伤零件表面，因此，制造难度很大，一次制造合格率很低，即使采用先进的数控车床等设备，在使用数控车床加工时容易引起产品总成变形从而影响精度。

为此，对国内外现有的加工方法进行举例分析，并提出一种简便易行、成本低廉的加工方法。

一、国内外现有的加工方法与不足1. 国内的加工方法与不足如加工一种圆环薄壁型零件，其外圆公差0.06mm，同轴度要求0.1mm，零件最薄处壁厚仅2.25mm，外圆尺寸达500mm，外圆表面上还有多处斜槽，国内常见的加工方法是：数控车床三爪卡盘装夹并进行校正，然后分别精车外圆和内孔；但精车外圆和内孔时，工件因材料内应力变化而容易产生变形，产品的最终尺寸出现不同程度的变化而导致超差，却又无法返修，超差较多的只能直接报废。

另外，加工外圆和内孔后，还需要使用加工中心来加工斜槽和侧孔，此时，产品外形已经精加工到位，外圆面不能过度受力，不能使用软爪校正，任何的夹紧力对于薄壁件来说都有可能使其变形。

因此，现有的加工方法既对于加工者的操作经验要求很高，同时，加工成品率又较低，导致要么产品产量上不去，要么因关键零件无法加工而不能制造整机部件或成套设备。

2. 国外的加工方法与不足国外目前的做法有的是通过提高原材料质量，包括锻造、热处理等性能参数，从而改善材料稳定性，降低加工变形性；或通过增加零件的加工工序，即先保证外圆和内孔的尺寸精度基本到位后，然后加工其他槽、孔等局部结构，最后通过修正表面质量使尺寸和表面质量符合要求。

但上述做法都会明显增加零件的制造成本和制造周期，直接导致零件或所应用的整机价格上升，产品的性价比下降。

二、一种新型加工方法在经过长期的经验积累和技术攻关，在不增加其他专用加工设备的前提下，充分利用数控车床、加工中心等自动化加工装置，应用专门设计的三个工装，即可以精确加工圆环薄壁型关键金属零件。

不锈钢薄壁精密件的加工工艺分析及夹具设计标签：薄壁精密件;工艺分析;夹具设计一、引言随着科学技术的飞快发展，各个领域对零部件的加工精度要求越来越高，对产品结构件的性能提出了更高的标准。

薄壁复杂零件因为它具有重量轻，节约材料，结构紧凑等特点已日益被越来越多的应用于高新技术等领域，并经常被用于特殊环境和特殊装备中。

但为达到减重、薄壁、高强度的效果，薄壁件通常使用综合性能要求更高的材料制造，与此同时产生加工变形的原因又变得更加多种多样，而这些因素之间又相互影响和制约。

针对实际生产过程中结构件加工变形问题，本文通过不锈钢薄壁精密件的加工工艺分析为案例，对现有加工艺进行改进，设计了一种利用数控车削代替数控铣削的机加工夹具。

该夹具能准确快速的装夹定位、降低切削力对薄壁件的冲击，做到有效防止切削受力引发薄壁件加工变形，保障零件加工的质量可控性，达到提高加工效率。

二、不锈钢薄壁精密件的加工工艺分析1.不锈钢薄壁精密零件图样的分析该薄壁精密件为不锈钢材料，通过对图1所示的零件图进行分析可知，该薄壁精密件单边最厚为0.75mm、最薄处为0.5mm，并且同轴度与垂直度要求较高;薄壁件边缘上有三段不均衡的圆弧。

图2所示为壁精密件加工部位，零件的D、E、F是三段不均衡圆弧待加工部位，三个圆孔G、H、I在同一直径圆上不等分分布，A、B、c、J是加工的内外圆柱面，J圆柱面壁厚比较薄。

现有加工该零件通用的方法是：1.采用三爪卡盘装夹后在数控车床车削加完成A、B内外圆柱面;2.通过涨力心轴以A内圆柱面为基准固定，车削加完成C、J两处外圆柱面;3.通过涨力心轴以A内圆柱面为基准固定，在数控铣床上铣削完成D、E、F三段圆弧和G、H、I三个圆孔。

该加工方法为了保障零件的形位公差，每装夹一次都需要用百分表校正装夹定位精度，校正耗费时间长，造成加工效率低;在铣削D、E、F三段圆弧时，由于三段圆弧不均衡分布，铣削过程中产生的不均衡铣削力对薄壁件的冲击极易引发薄壁件加工变形，在现实加工中该原因也是该零件在生產过程中产生废品率最高的工序。

为满足飞机设计的减重要求,不少零件采用薄壁结构,图1所示是飞机前起落架减震支柱上的衬套, 该零件材料为30Cr Mn S iA ,其特点是薄壁,尺寸精度、位置精度要求很高。

以往按一般方法加工,产品合格率很低。

其加工路线是:(1) 粗车:车内孔Ø33 H8 ,长度36f 9 留磨量,端面A 与内孔一次车成,为以后工序作定位基准。

(2) 粗铣:以A 面为基准( 精密虎钳夹紧) , 铣D , E 两平面, 36h8 留磨量。

(3) 粗磨:磨D , E 两平面( 用精密虎钳装夹磨出任一面, 然后吸在平台上磨另一面) , 留出精磨余量, 保证D 与A 面的垂直度0 .05mm 。

(4) 钳制:以A 面定位( 用专用钻模) , 钻铰Ø18 H8 孔,留磨量,保证孔轴线与B 面的垂直度要求。

( 5) 铣削:铣外型面。

( 6) 热处理:等温淬火σb = 1175M P a ±100M P a 。

( 7) 磨削:以A 面定位, 精磨C 面, 保证尺寸。

( 8) 磨削: 粗磨D , E 两平面, 保证与A 面的垂直度误差0 .05mm 。

(9) 磨削:精磨内孔Ø33 H8 , Ø18 H8 。

按上述常规工艺路线加工的产品, 合格率仅为80 %左右。

经过反复加工、试验,断定装夹方法是造成产品报废的关键。

因为这个工艺路线以A 面作定位基准, C 面压紧。

其磨床专用夹具如图2 所示。

在定位—夹紧—磨削过程中, 由于零件刚度低, 装夹以两点接触, 夹紧时受力不均, 迫使具有薄壁多孔特征的零件变形。

经磨削后, 检验员在夹具上测量孔径Ø33 H8 , 千分表读数是合格的, 但当零件从夹具上取下后再测量孔径时, 圆度误差往往超差, 见图3 。

经工艺分析认为, 从夹具的定位夹紧形式看, 定位基准只选择了A 面, 报据工件的六点定位原理, 仅限制了3 个方向的自由度, 沿Z 轴和Y 轴的移动没有受到限制, 加工时由于磨削力图2 磨床专用夹具Fig. 2 S p ecial fixt u re o n grind ing machine图3 零件从夹具卸下前后的变化Fig. 3 Change befo re and af t er rem o ving p art f r o m fixt u re的作用点不断改变而引起工件振动, 而且夹紧时支承面是2 点,工件夹紧不稳定, 所以本工序最终的加工要求难以保证。

薄壁零件加工过程分析QQ 南京@机械-kk 8723756171切削力分析零件的材料为TA15，刀具几何参数应以保证刀具强度高、刚性好，锋利为原则, 细长比不能过大, 并分粗、精加工两种, 加工时最好采用顺铣。

通过查阅相关文献得知，相应的铣刀参数和如表：表1铣刀参数表2高效加工铣削用量根据所查资料，进行了TA15的切削力实验：C A E 学术群原创（版权所有）0.000.050.100.150.200.250500100015002000铣削力 / N后刀面磨损 / mm图1刀具材料与铣削力的关系图1为v =250m/min ，f z =0.08mm/z ，a p =3mm ，a e =1mm 时，不同刀具磨损状态下PCD 和硬质合金刀具铣削TA15钛合金时的切削力对比。

可以看出，PCD 刀具的铣削合力要比硬质合金刀具小300N 左右。

随着后刀面磨损的增加，F y 、F z 没有明显的变化，而沿径向切深方向的切削分力F x 随后刀面磨损而显著增加。

这是由于随着后刀面磨损，刀刃形成后角0α=0º的平台，平台状的过渡磨损区使得刀具对工件的挤压更严重，后刀面与工件接触长度上升，工件材料回弹增加，所以F x 增加显著。

由于PCD 刀具与工件之间的摩擦系数要小于硬质合金刀具，因此PCD 刀具铣削TA15钛合金时的铣削力要低于硬质合金刀具的铣削力。

所以进一步研究了PCD 刀具切削TA15时的切削力回归方程。

通过对均匀试验数据进行非线性回归分析处理后，得到了主切削力与轴向切深、每齿进给量、切削速度和径向切深的回归模型，见公式(1)。

Fc=4055.8v -0.3707fz 0.8614aw 0.064ap 1.1689 (1)C A E 学术群原创（版权所有）2 装夹分析零件是形状复杂，曲面较多，采用外曲面定位加工内曲面，并约束零件的两端面，防止轴向窜动，定位示意图如图2：图2 装夹定位示意图3 有限元建模在有限元分析，为使模型便于计算，将圆角，倒角等不影响分析的特征去掉，零件导入有限元软件中，进行了虚拟拓扑处理，将多余的线面去掉，简化后的模型如图3：（以后后根据加工要求做进一步的处理）C A E 学术群原创（版权所有）图3 简化后的模型4 划分网格在分析过程中，将零件进行剖分，然后采用不同的网格划分，主要变形区域采用六面体网格，其他区域采用四面体网格,划分结果如图4整体网格图与局部网格图：图4 网格划分结果5 加工过程分析将加工过程离散成分析部，每一个分析步中加载切削力并切除上一步的材料。

图2六爪卡盘薄壁套零件的加工工艺分析与程序设计赵金凤（德州职业学院，山东德州253000）1薄壁套的工艺分析1.1薄壁套结构分析如图1所示为一薄壁套零件，生产类型为单件或小批量生产，无热处理工艺要求，薄壁套类零件孔壁较薄，该薄壁套结构简单，主要由内孔与外圆组成。

1.2薄壁套的工艺分析因薄壁套孔壁较薄，装夹过程中很容易变形，因此装夹难度较大，一般可采用以外圆定位和内孔定位夹紧的方法来完成。

1）以内孔定位。

该薄壁套的基准是准26+0.030mm 孔轴线，外圆、内孔精度及表面粗糙度要求较高；右端面与准26+0.030mm 孔轴线有垂直度要求，加工时应在一次装夹中完成；准300 －0.03mm 外圆既有圆度形位公差要求，又有同轴度要求，又因内孔存在阶台，无法一次装夹工件完成全部加工内容，因此可采取先加工完零件右端面及内孔，再使用芯轴或胀力芯轴装夹完成零件外圆加工的方法。

2）以外圆定位。

如果该薄壁套批量较大，基准是准300－0.03mm 的轴线，可以选择以外圆定位加工内孔，采用特制软卡爪、六爪卡盘（圆形包胎），如图2所示，夹持薄壁套，避免夹持变形，包胎选用轻、软材料，最好使用铜、铝制品，避免夹伤工件。

摘要：合理的数控加工工艺与加工程序是保证产品质量、提高生产效率的关键因素。

文中结合薄壁套的结构，分析加工工艺，设计加工程序，保证薄壁套的加工质量，同时也提高了加工效率。

关键词：薄壁套；加工工艺分析；程序设计中图分类号：ＴH 162文献标志码：Ａ文章编号：１００２－２３３３（２０１5）06－００7０－０2图1薄壁套零件41+0.0500.02准300-0.03准20+0.10准0.03 1.6C 140451.6A 0.02A3.2其余准26+0.03准380-0.1A作用也增强。

此外，在实际工程设计中，跨音速压气机的攻角设计是一个极其重要的参数，应当避免沿叶高局部正攻角过大，使得压气机局部槽道激波被推向上游从而引起整个压气机转子失速。

带薄壁复杂零件加工【任务描述】任务描述与图样试加工如下图8-3-1所示复杂零件，材料为45号钢。

其中，薄壁凸台厚度2±0.03mm 的，高100+0.1mm。

图8-3-1 带薄壁复杂零件图知识点与技能点高速切削技术（HSM）；带薄壁零件的数控加工工艺处理方法；复杂零件加工方法及质量控制。

【知识学习】一、高速切削技术（HSM）高速切削技术，是一项先进制造技术，它是集高效、优质、低耗于一身。

一般指切削速度和进给速度比传统切削加工快5—10倍的加工方法。

切削用量由普通切削阶段跳过不可加工阶段，进入高速加工阶段。

高速切削技术的优点主要有：（1）降低了切削力和切削热，提高了刀具寿命；（2）提高了加工效率，缩短产品加工时间；（3）提高了工件的加工精度和表面质量。

高速切削的应用有：（1）适合加工带薄壁和细筋的大型轻和静构件的加工，在航天航空领域应该广泛。

材料去除率可达100—180cm3/min；（2）适合加工镍合金、钛合金材料的加工，切削速度可达200—1000m/min；（3）在模具加工中，以高速雕刻为代表的高速切削技术正逐步替代传统的电火花切割和成型加工，加工精度和表面质量有较大提高，而且效率提高较大；（4）应用于精密、超低表面粗糙度零件的加工，如光学仪器零件。

二、薄壁零件的数控加工工艺本任务要求加工一个带薄壁的复杂零件。

薄壁的加工是个难点，薄壁零件加工精度的容易受到多方面因素的影响，归纳起来主要有以下三方面：（1）受力变形；（2）受热变形；（3）振动变形。

如果采用传统的数控加工工艺，很难加工出符合精度要求的薄壁零件，甚至使薄壁产生破裂。

主要原因如下：（1）在粗加工时，切削量较大，在切削力、夹紧力、残余应力和切削热的作用下，会使薄壁产生一定程度的变形。

（2）半精加工和精加工时，随着材料的去除，工件的刚度已降至非常低，薄壁部分的变形会进一步加剧。

因此，根据薄壁零件的结构特点和加工精度要求，对于薄壁零件，应尽可能选择高速切削技术来加工。

大型薄壁类零件工艺分析水电蜗壳是非常典型的薄壁件。

根据图纸进行三维建模，对零件进行工艺性分析，针对各个需要加工的面、孔、槽的技术要求，选择合适的加工方案；通过几种不同的加工顺序的比较，选择最优工艺路线；合理选用机床、刀具和切削用量并计算工时定额，完成完整的工艺过程卡和部分工序卡片的制作；针对实际加工中产生的问题加以分析，并提出解决的措施，为今后加工类似零件积累经验，不断地改进其加工工艺，降低生产成本，提高效率。

引言在日常工作中，薄壁件在能够保证其功能的同时用料少、质量较轻，所以一般情况下，对于薄壁件的生产需求还是比较大的。

但薄壁件的轴向尺寸小，装夹基准面小，很容易发生变形，难以保证加工质量，因而其加工成了行业内的棘手问题。

本次研究的水电蜗壳厚12 mm，最小直径479.4 mm，最大直径1860 mm，厚度与直径比为1∶40～1∶155，很显然，该零件大部分的厚度与直径比大于1∶50，所以本次课题要研究的水电蜗壳是一个非常典型的薄壁件零件。

1 工艺基准及工艺块的选择1.1 零件的结构分析该零件主要由薄壁蜗壳、座环、固定导叶、法兰盘、支脚等组合而成，其中薄壁蜗壳是由四个单体件通过螺栓联接而成，其中每个单体件都是由类似于图1所示的几个单体蜗壳焊接而成，固定导叶与上下座环通过焊接联接在一起，座环与蜗壳同样是通过焊接并以法兰盘联接在一起，支脚分别同蜗壳与座环焊接成一个整体。

图1 单体蜗壳示意图整体座环是由4个1/4座环联接而成，为了保证蜗壳能够起到导流作用，这4个座环必须处在同一水平面上，按照图纸要求2个水平面的平行度误差必须≤0.05mm。

由于这4个面是通过法兰盘联接而成，因此这些法兰面的加工精度与安装精度相对而言要比较高，孔的位置精度要求更加高，这样才能保证2个水平面的平行度满足要求。

1.2 装夹方式的选择及工艺块的制作此次加工的水电蜗壳由于体积比较大，且是单件小批量生产，加工较为复杂，所以采用画线找正装夹。